毕业设计----数控机床刀架进给伺服系统设计

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1、 毕 业 设 计 (论 文) 设计题目: 数控机床刀架进给伺服系统设计 目目 录录 前言.1 1.1 数控刀架整体方案设计2 2.1 自动回转刀架自动换刀装置11 3.1 可编程逻辑控制器的概述18 4.1 数控车床刀架的 PLC 控制梯形图编程20 5.1 数控车床刀架故障与诊断24 6 6. .1 1 数控机床进给系统概述2525 7 7. .1 1 运运动动设设计计32 总 结.39 前言 制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱， 其发展水平标志着该国或 地区经济的实力，科技水平，生活水准和国防实力。国际市场的竞争归根到底 是各国制造生产能力及机械制造装备的竞争。 自从 20 世纪 6

2、0 年代世界上第一台数控机床问世以来，随着计算机技术、 微电子技术、现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通信技术和 机械制造技术等各相关领域的发展，数控技术已成为现代先进制造系统(FMS， CIMS 等)中不可缺少的基础技术。由于机床数控系统技术复杂，种类繁多。现 在数控机床的“使用难、维修难”问题，已经是影响数控机床有效利用的首要 问题。 工业发达国家都非常注重机械制造业的发展，为了用先进技术和工艺装备 制造业，机械制造装备工业得到先发展。对比之下，我国目前机械制造业的装 备水平还比较落后， 表现在大部分工厂的机械制造装备基本上是通用机床加专 用工艺装备，数控机床在机械制造装备中的

3、比重还非常低，导致“刚性”强, 更新产品速度慢，生产批量不宜太小，生产品种不宜过多；自动化程度基本上 还是“一个工人，一把刀，一台机床” ，导致劳动生产率低下，产品质量不稳 定。 因此，要缩小我国同工业发达国家的差距,我们必须在机械制造装备方 面大下功夫， 其中最重要的一个方面就是增加数控机床在机械制造装备中的比 重。 本课题数控机床刀架设计及运动控制，该刀架能够在一次装夹中完成多道 工序，使加工范围扩大，大大提高了加工精度和生产效率。本次设计的主要内 容为：1）数控机床动力转塔刀架总体布局设计；2）动力刀架传动部分设计； 3）动力刀架分度机构设计；4）动力刀架运动控制； 刀架整体设计和刀架运

4、动控制部分设计是这次设计中的重点内容， 同时也 是难点。通过广泛查阅文献资料，参观数控车床实物样机以及与指导老师相互 讨论等途径，拟定了如下的研究手段： 回转刀架的换刀分为刀盘抬起、刀架锁紧和刀盘转位三个动作，刀架转位 则由伺服电机来驱动。刀盘转位动作的实现顺经以下步骤：数控系统发出刀盘 转位的命令伺服电机启动涡轮蜗杆转动刀架主轴转动实现刀盘转 位。 摘要：本文介绍了 80C51 单片机在两轴联动数控车床控制中的系统结构框图、CNC 软件设计思想及流程图，步进电机的选型和驱动放大电路。 关键词：80C51 单片机 数控车床 步进电机 驱动电路 Abstract: The essay mainl

5、y conveys the following: the block diagram if the systematic architecture which 80c51 singlechip computer work in the 2axis numerical lathe ;The design thought and diagram Of the CNC software ,the choosing of the step motor and drive Magnify circuit. 数控机床是一种典型的机电一体化产品，它综合了电子计算机、自动控制、自 动检测、液压与气动及精密机械

6、等方面的技术，该系统能逻辑的处理具有使用数字 号码或者其它符号编码指令规定的程序，可以自动完成信息的输入、译码、运算， 从而控制机床的运动和加工过程。数控车床是数控机床中的一种，它与普通车床一 样主要用来加工轴类或盘类转体零件，如车削圆柱、圆锥、圆弧和各种螺纹等。与 普通车床相比，数控车床的加工精度高、加工质量稳定、效率高、适应性强、操作 劳动强度低，是目前使用较为广泛的一种数控机床。 1.1 数控刀架整体方案设计 1.1.1 数控机床刀架应满足的要求 1） 满足工艺过程所提出的要求。机床依靠刀具和工件间相对运动形成工件 表面，而工件的表面形状和表面位置的不同，要求刀架能够布置足够多的刀具，而 且能够方便而正确地加工各工件表面， 为了实现在工件的一次安装中完成多工序加 工，所以要求刀架可以方便地转位。 2） 在刀架以要能牢固